KR20240016024A - Modular platform helmet that is wirelessly connected to a smartphone - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특히 별도의 네트워크 없이 스마트폰에 기본적으로 내장된 센서 등의 자원이 활용됨으로써, 별도의 센서와 네트워크 장비가 설치되지 않더라도 산업현장에서 작업자의 안전 및 효율적인 작업 통제가 가능한 수단을 갖는 모듈식 플랫폼 헬멧에 관한 것으로서, 통상의 안전모와, 안전모의 외부 또는 내측에 설치되는 플랫폼과, 플랫폼에 장착되어, 스마트폰에 전송될 전자 신호 또는 음성신호를 발생시키거나, 스마트폰으로부터 전송받는 전자 신호 또는 음성신호를 시각적 또는 청각적으로 출력하는 디바이스 모듈과, 디바이스 모듈이 발생시키는 전자 신호를 통상의 스마트폰으로 무선 전송하는 무선 통신 모듈을 포함함으로써, 별도의 센서나 네트워크 시스템 없이 스마트폰 자체에 기본적으로 내장된 센서나 통신 네트워크 등의 자원이 활용될 수 있는 최소한의 수단만 안전모에 구비됨으로써, 별도의 작업장 네트워크 시스템이 구축되지 않더라도 작업자의 현재 상태가 동료 작업자와 상급자에게 실시간으로 전달될 수 있고, 또한 작업자의 낙상 여부나 맥박 또는 작업자의 실시간 환경 온도가 체크되며, 종래 복수 개의 작업장마다 별도의 주파수로 관리되어 감독자가 많은 무전기를 휴대하여야 하던 것이 필요 없게 되는 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧을 제공하고자 한다.The present invention is a modular system that utilizes resources such as sensors basically built into smartphones without a separate network, thereby enabling worker safety and efficient work control in industrial sites even when separate sensors and network equipment are not installed. It relates to a platform helmet, which includes a normal safety helmet, a platform installed on the outside or inside of the safety helmet, and an electronic signal or voice signal mounted on the platform to be transmitted to a smartphone, or an electronic signal transmitted from a smartphone or By including a device module that outputs voice signals visually or audibly, and a wireless communication module that wirelessly transmits the electronic signals generated by the device module to a typical smartphone, it is basically connected to the smartphone itself without a separate sensor or network system. By equipping the hard hat with only the minimum means to utilize resources such as built-in sensors or communication networks, the worker's current status can be communicated to fellow workers and superiors in real time even if a separate workplace network system is not established. We would like to provide a modular device platform helmet that checks whether the worker has fallen, has a pulse, or the temperature of the worker's environment in real time, and eliminates the need for supervisors to carry multiple radios as each workplace is managed at a separate frequency.
Description
본 발명은 헬멧에 관한 것으로, 특히 별도의 네트워크 없이 스마트폰에 기본적으로 내장된 센서 등의 자원이 활용됨으로써, 별도의 센서와 네트워크 장비가 설치되지 않더라도 산업현장에서 작업자의 안전 및 효율적인 작업 통제가 가능한 수단을 갖는 모듈식 플랫폼 헬멧에 관한 것이다.The present invention relates to a helmet, and in particular, by utilizing resources such as sensors basically built into smartphones without a separate network, it is possible to ensure the safety of workers and efficient work control in industrial sites even without installing separate sensors and network equipment. It relates to a modular platform helmet having a means.
산업현장에서 일하는 근로자들은 산업현장에서 수행되는 작업의 종류에 따라 다양한 위험에 노출될 수 있다. 건설 현장에서는 주로 추락의 위험이나 충격의 위험이 주요 위험 요소이고, 화학 공장이나 또는 일반 제조업 현장 중에서도 전처리, 가열, 세척, 도포 등 화학 제품이 사용되는 현장에서는 유독한 물질의 흡입으로 인해 위험이 초래될 수 있으며, 롤러나 프레스 또는 커터가 설치된 일관 공정에서는 공정을 한번 멈출 때의 자재 손실 때문에 안전장치가 미흡하여 대형 사고의 위험이 상존한다.Workers working at industrial sites may be exposed to various risks depending on the type of work performed at the industrial site. At construction sites, the risk of falling or impact is a major risk factor, and in chemical factories or general manufacturing sites where chemical products are used such as pretreatment, heating, cleaning, and application, inhalation of toxic substances poses a risk. In integrated processes where rollers, presses, or cutters are installed, there is a constant risk of major accidents due to insufficient safety devices due to material loss when the process is stopped.
이러한 사고는 사전에 방지될 수 있도록 안전장치가 마련되어야 하는 것이 가장 중요하지만, 사고가 발생될 경우 응급조치가 긴급한 대처로 피해를 최소화할 수 있음에도 불구하고 골든타임을 놓쳐 중상이나 사망으로 연결되는 것을 방지하는 것 또한 중요하다.It is most important that safety devices are in place to prevent such accidents in advance. However, in the event of an accident, emergency measures can be taken to minimize damage, but missing the golden time can lead to serious injury or death. Prevention is also important.
최근에는 이러한 사고 방지를 위해 최신의 IoT기술이 접목된 장치들이 안전모나 또는 웨어러블 기구에 부착되어 출시되고 있다. 일례로 등록특허공보 제10-2335915호(공개일자: 2021. 08. 27)에서는 가슴에 착용하는 생체정보 센서가 부착된 장비와 GPS 및 카메라 장비가 부착된 헬멧을 제시하고 있다.Recently, to prevent such accidents, devices incorporating the latest IoT technology are being released attached to hard hats or wearable devices. For example, Registered Patent Publication No. 10-2335915 (publication date: August 27, 2021) proposes equipment with a biometric information sensor worn on the chest and a helmet with GPS and camera equipment attached.
다만 상기 등록특허공보를 포함한 종래기술에서는 안전관리를 위한 시스템을 구축함에 있어 각종 센서가 몸에 부착되어야 하는 점과, 몸에 부착되는 각종 센서의 신호를 근거리 무선 통신으로 직접 전송받는 별도의 중앙 수신부가 마련되어야 하는 점에서 시스템 구축 비용과, 작업자의 착용 부담감으로 인해 비용과 불편이 초래될 수 있다.However, in the prior art, including the registered patent publication, various sensors must be attached to the body when constructing a system for safety management, and a separate central receiver is installed to directly receive signals from various sensors attached to the body through short-distance wireless communication. Because it must be provided, costs and inconveniences may arise due to the cost of building the system and the burden on workers to wear it.
등록특허공보 제10-2335915호(공개일자: 2021. 08. 27)Registered Patent Publication No. 10-2335915 (Publication Date: 2021. 08. 27)
이에 본 발명은 별도의 센서나 네트워크 시스템 없이 스마트폰 자체에 기본적으로 내장된 센서나 통신 네트워크 등의 자원이 활용될 수 있는 최소한의 수단만 안전모에 구비됨으로써, 별도의 근거리 네트워크 시스템이 구축되지 않더라도 작업자의 현재 상태가 동료 작업자와 상급자에게 실시간으로 전달될 수 있고, 또한 별도의 센서가 설치되지 않더라도 작업자의 낙상 여부나 맥박 또는 작업자의 실시간 환경 온도가 체크될 수 있으며, 종래 복수개의 작업장 마다 별도의 주파수로 무전통신이 이루어질 수밖에 없어 감독자의 과도한 무전기 휴대가 필요없을 수 있는 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention equips the hard hat with only the minimum means to utilize resources such as sensors or communication networks basically built into the smartphone itself without a separate sensor or network system, so that even if a separate short-range network system is not built, the operator can The current status of the worker can be transmitted in real time to fellow workers and superiors, and even if a separate sensor is not installed, the worker's fall, pulse, or real-time environmental temperature can be checked. We aim to provide a modular device platform helmet that eliminates the need for supervisors to carry excessive radios as radio communication is inevitable.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧은 안전이 요구되는 작업이나 운전 또는 레저에 사용되는 통상의 안전모와, 상기 안전모의 외부 또는 내측에 설치되는 플랫폼과, 상기 플랫폼에 설치되어, 상기 스마트폰에 전송될 전자 신호 또는 음성신호를 발생시키거나, 상기 스마트폰으로부터 전송받는 전자 신호 또는 음성신호를 시각적 또는 청각적으로 출력하는 디바이스 모듈과, 상기 디바이스 모듈이 발생시키는 전자 신호를 통상의 스마트폰으로 무선 전송하는 무선 통신 모듈을 포함한다.The modular device platform helmet according to the present invention to achieve this purpose includes a typical safety helmet used for work, driving, or leisure that requires safety, a platform installed outside or inside the safety helmet, and a platform installed on the platform. , a device module that generates an electronic signal or voice signal to be transmitted to the smartphone, or visually or audibly outputs an electronic signal or voice signal transmitted from the smartphone, and the electronic signal generated by the device module is usually It includes a wireless communication module that transmits wirelessly to a smartphone.
여기서 상기 디바이스 모듈은 바람직하게는 상기 스마트폰에 입력되는 터치 동작이나 음성 입력을 원격으로 스마트폰에 전달하는 기구, 스마트폰에 설치된 센서들중 어느 하나의 기능을 보조하는 기구, 스마트폰의 디지털 음성신호를 수신하여 아날로그로 변환한 다음 증폭하는 기구 중 어느 하나로 이루어지는 마운팅 기구가 적어도 하나 이상 조합되어 구성될 수 있다.Here, the device module preferably includes a device that remotely transmits a touch action or voice input to the smart phone, a device that assists the function of one of the sensors installed in the smart phone, and a digital voice of the smart phone. At least one mounting mechanism may be configured to receive a signal, convert it to analog, and then amplify the signal.
이 경우 상기 스마트폰에 설치된 센서는 중력 센서와 가속도계와 회전 벡터 센서를 포함하는 동작 관련 센서들과, 자기장 센서와 근접 센서를 포함하는 위치 관련 센서들과, 습도 센서와 조도 센서와 주변 압력 센서와 온도 센서를 포함하는 환경 측정 센서들과, 심박수 센서와, 라이다 스캐너이며, 상기 음성 입력은 바람직하게는 인터넷 통화 기능이 이용되는 앱이 사용될 때 수행될 수 있다.In this case, the sensors installed in the smartphone include motion-related sensors including a gravity sensor, an accelerometer, and a rotation vector sensor, location-related sensors including a magnetic field sensor and a proximity sensor, a humidity sensor, an illumination sensor, and an ambient pressure sensor. Environmental measurement sensors including a temperature sensor, a heart rate sensor, and a lidar scanner, and the voice input can preferably be performed when an app that uses an Internet call function is used.
또한 본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧은 바람직하게는 상기 안전모에 설치되어, 상기 디바이스 모듈과 상기 무선 통신 모듈에 전력을 공급하는 배터리 모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, the modular device platform helmet according to the present invention may further include a battery module that is preferably installed on the safety helmet and supplies power to the device module and the wireless communication module.
이때 상기 안전모에는 바람직하게는 하나 이상의 상기 마운팅 기구가 순차적으로 장착될 수 있는 마운트 터널 또는 마운트 레일 형태의 플랫폼이 상기 안전모의 내측 또는 외부에 마련될 수 있다.At this time, a platform in the form of a mount tunnel or mount rail on which one or more of the mounting mechanisms can be sequentially mounted may be provided on the inside or outside of the safety helmet.
특히 상기 플랫폼에는 바람직하게는 상기 가이드 터널 또는 가이드 레일 형태를 따라 안내되면서 이동 가능한 모듈 컨테이너가 상기 디바이스 모듈의 개수에 대응되게 구비되며, 상기 모듈 컨테이너에는 바람직하게는 상기 디바이스 모듈의 모양이 다양하더라도 모듈 컨테이너 내부에 디바이스 모듈이 안정적으로 탑재되면서 이탈되지 않도록 탄성재가 모듈 컨테이너의 입구 또는 내부에 설치될 수 있다.In particular, the platform is preferably provided with a module container that can be moved while being guided along the guide tunnel or guide rail shape corresponding to the number of the device modules, and the module container preferably contains modules even if the device modules have various shapes. An elastic material may be installed at the entrance or inside the module container to prevent the device module from being detached while being stably mounted inside the container.
또한 상기 플랫폼을 이루는 상기 가이드 터널 또는 가이드 레일에는 바람직하게는 길이방향을 따라 상기 배터리 모듈로부터 전력이 이송되는 전극 또는 케이블이 길이방향으로 설치되거나 상기 가이드 터널 또는 가이드 레일 자체의 일부가 도전체로 형성되고, 상기 모듈 컨테이너의 외부 표면의 소정 부위에는 바람직하게는 상기 전극 또는 케이블과 밀착되거나 접속되는 외부 전극이 형성될 수 있다.In addition, in the guide tunnel or guide rail forming the platform, electrodes or cables through which power is transferred from the battery module are preferably installed in the longitudinal direction, or a part of the guide tunnel or guide rail itself is formed of a conductor. , Preferably, an external electrode in close contact with or connected to the electrode or cable may be formed at a predetermined portion of the outer surface of the module container.
이 경우 상기 모듈 컨테이너의 내부에는 바람직하게는 상기 외부 전극과 연결되는 내부 배선 및 내부 배선의 단부에 형성되는 내부 전극이 설치되고, 상기 내부 전극은 상기 모듈 컨테이너에 설치되는 디바이스 모듈에 접속되어 디바이스 모듈에 전력을 공급할 수 있다.In this case, an internal wiring connected to the external electrode and an internal electrode formed at an end of the internal wiring are preferably installed inside the module container, and the internal electrode is connected to the device module installed in the module container. Power can be supplied to.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧은 별도의 센서나 네트워크 시스템 없이 스마트폰 자체에 기본적으로 내장된 센서나 통신 네트워크 등의 자원이 활용될 수 있는 최소한의 수단만 안전모에 구비됨으로써, 별도의 근거리 네트워크 시스템이 구축되지 않더라도 작업자의 현재 상태가 동료 작업자와 상급자에게 실시간으로 전달될 수 있고, 또한 별도의 센서가 설치되지 않더라도 작업자의 낙상 여부나 맥박 또는 작업자의 실시간 환경 온도가 체크될 수 있으며, 종래 복수개의 작업장 마다 별도의 주파수로 무전통신이 이루어질 수밖에 없어 감독자의 과도한 무전기 휴대가 필요없는 효과가 있다.To achieve this purpose, the modular device platform helmet according to the present invention is equipped with only the minimum means to utilize resources such as sensors and communication networks built into the smartphone itself without a separate sensor or network system. As a result, even if a separate local area network system is not established, the worker's current status can be communicated to fellow workers and superiors in real time, and even if a separate sensor is not installed, the worker's fall, pulse, or real-time environmental temperature can be checked. This has the effect of eliminating the need for supervisors to carry excessive radios, as conventionally, radio communication had to be carried out on a separate frequency for each of the plurality of workplaces.
도 1은 본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧의 개념도이다.
도 2는 도 1의 내용이 확장된 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧의 구성도이다.
도 4는 도 1의 헬멧을 입체적으로 나타낸 부분투시 사시도이다.
도 5는 도 4에서 플랫폼과 디바이스 모듈의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5에서 디바이스 모듈을 이루는 모듈 컨테이너의 저면 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 모듈 컨테이너의 저면도이다.1 is a conceptual diagram of a modular device platform helmet according to the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram expanding the contents of Figure 1.
Figure 3 is a configuration diagram of a modular device platform helmet according to the present invention.
Figure 4 is a partial perspective perspective view showing the helmet of Figure 1 in three dimensions.
Figure 5 is an exploded perspective view of the platform and device module in Figure 4.
FIG. 6 is a bottom perspective view of the module container forming the device module in FIG. 5.
FIG. 7 is a bottom view of the module container shown in FIG. 6.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structural or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are merely illustrative for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described in this specification, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧은 도 1 및 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 통상의 안전모(10)와, 안전모(10)에 설치되는 플랫폼(20)과, 플랫폼(20)에 장착되는 디바이스 모듈(30)과, 무선 통신 모듈(40)을 포함한다.As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the modular device platform helmet according to the present invention includes a
안전모(10)는 그 종류에 제한은 없으며, 작업 안전뿐만 아니라 레저나 운전 기타 활동에서 착용하는 안전모라면 이에 해당될 수 있다.There is no limit to the type of
플랫폼(20)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 안전모(10)의 내부 또는 외부에 설치되며, 후술하게 될 디바이스 모듈(30)이 탈착식 또는 슬라이드 방식으로 장착될 수 있는 홈이나 가이드가 형성되는 소형 구조물이다. 플랫폼(20)이 안전모(10)의 내측에 설치될 경우에는 착용자의 정수리에 압박이 가해지지 않도록 도 4에 도시된 바와 같이 안전모(10)에는 플랫폼 터널(11)이 내측에서는 함몰된 형태이면서 외부에서 볼 때는 돌출된 형태로 길게 형성될 수 있다. 플랫폼 터널(11)은 내부에 플랫폼(20)이 내포될 수 있는 공간이 형성된다.The
디바이스 모듈(30)은 스마트폰(60)에 전송될 전자 신호 또는 음성신호를 발생시키거나, 스마트폰(60)으로부터 전송받는 전자 신호 또는 음성신호를 시각적 또는 청각적으로 출력하는 기구이다.The
즉 디바이스 모듈(30)은 스마트폰(60)에 내장된 센서나 근거리 통신 모듈(63)이나 통화 모듈을 근거리에서 원격으로 보조하는 기구이거나 또는 스마트폰(60)에 설치된 앱(62)을 원격으로 조작하는 기구이다. 따라서 디바이스 모듈(30)은 스마트폰(60)에 내장된 자원이 활용되도록 보조하는 기구이다.That is, the
무선 통신 모듈(40)은 안전모(10)에 설치된 디바이스 모듈(30)과 스마트폰(60)의 근거리 통신 모듈(63)을 서로 연결하는 작용을 한다. 무선 통신 모듈(40)의 설치 위치는 반드시 도 1이나 도 4의 위치로 한정되진 않으며, 무선 통신 모듈(40)로서는 블루투스 통신 모듈이 널리 사용되지만, 본 발명에 따른 플랫폼 헬멧에서 무선 통신 모듈(40)의 구체적인 구현 형태는 반드시 블루투스 통신 모듈에 한정되진 않는다.The
종래에는 작업자의 낙상 사고나 충격 사고 또는 사고로 인한 작업자의 쓰러짐이 작업자가 착용한 안전모나 신체에 착용한 기울기 센서 또는 중력 센서를 통해 중앙의 네트워크 서버가 무선으로 실시간 모니터링되는 방식으로 이루어지므로 안전모나 신체에 직접 각종 센서가 설치되어야 한다.Conventionally, a worker's fall, impact accident, or collapse due to an accident is monitored wirelessly by a central network server in real time through the hard hat worn by the worker or a tilt sensor or gravity sensor worn on the body, so the safety helmet or Various sensors must be installed directly on the body.
그리고 작업자가 처한 환경에서 대기 성분이나 압력이나 온도에 문제가 발생하는 것이 감지될 수 있도록 작업자가 신체에 착용하거나 안전모에 설치되는 이산화탄소 센서를 포함한 특정 기체 감지 센서나 온도 센서나 압력 센서와 같은 환경 센서들도 직접 중앙의 네트워크에 무선으로 연결되고 중앙의 관제실 또는 상황실에서 직접 모니터링해야 하므로, 네트워크 구축 비용이 과다하게 소요되고, 중앙 관제실에서 상황 체크를 하지 못하는 사정이 발생될 경우에는 사고가 발생하더라도 신속한 대처가 이루어지지 못하는 문제가 있다.and environmental sensors, such as certain gas detection sensors, including carbon dioxide sensors, or temperature sensors or pressure sensors, that are worn on the worker's body or installed in a hard hat so that problems with atmospheric composition, pressure, or temperature in the worker's environment can be detected. Because they are directly connected wirelessly to the central network and must be monitored directly from the central control room or situation room, network construction costs are excessive, and in cases where the central control room is unable to check the situation, even if an accident occurs, prompt response is required. There is a problem that cannot be addressed.
또한, 혹시 특정 작업자가 처한 상황에서 환경적인 문제가 발생하거나 낙상 또는 충격 등의 사고가 발생하더라도 주위의 다른 작업자들은 이를 인지하지 못할 수 있으며, 만약 주위의 다른 작업자들도 이를 인지할 수 있으려면 중앙의 서버가 이를 감지하고 다시 주위로 전송하는 경고 신호를 수신할 수 있는 수신 수단이 모든 작업자의 신체 또는 안전모에 설치되어야 하므로 이 또한 비용적으로 큰 손실이 될 수 있다.In addition, even if an environmental problem or an accident such as a fall or shock occurs in a situation where a specific worker is faced, other workers around him may not be aware of this, and if other workers around him are to be able to recognize this as well, the central Since a receiving means that can receive a warning signal that the server detects and transmits back to the surroundings must be installed on the body or hard hat of every worker, this can also be a huge loss in terms of cost.
그리고 큰 현장의 경우에는 책임자 또는 관리자는 종래에는 무전기의 전파 송수신 범위의 한계로 인해 각각의 작업장마다 별도의 주파수로 무전기 통신이 되도록 설정하고, 현장을 이동할 때마다 이동할 현장의 주파수에 맞게 주파수를 일일이 조절하는 것이 번거로우므로, 각 현장의 수 만큼의 무전기를 휴대하고 휴대하는 각각의 무전기에는 해당하는 현장의 주파수를 미리 세팅해야 했으므로 상당한 불편함이 있었다.Also, in the case of large sites, the person in charge or manager sets the radio to communicate on a separate frequency for each worksite due to the limitations of the radio wave transmission and reception range, and each time the site is moved, the person in charge or manager sets the frequency to match the frequency of the site to be moved. Because it was cumbersome to adjust, it was necessary to carry as many radios as the number of radios at each site and set the frequency of each radio in advance for the corresponding site, causing considerable inconvenience.
이러한 현장 간의 의사소통이 일원화될 수 있도록 와이파이가 적용되기도 하지만 이 경우에는 현장의 작업자들은 와이파이에 무선 접속될 수 있는 별도의 송수신기를 안전모나 신체에 착용하여야 하고, 현장 작업자의 위치를 모니터링 하는 시스템과 프로그램의 개발로 인해 시스템 전체의 구축에 상당한 비용이 소요되는 문제가 있다.Wi-Fi is sometimes applied to unify communication between sites, but in this case, workers in the field must wear a separate transceiver that can wirelessly connect to Wi-Fi, such as a hard hat or body, and a system to monitor the location of field workers. There is a problem that significant costs are incurred to build the entire system due to the development of the program.
이때 스마트폰(60)에 설치되어 스마트폰(60)을 무전기처럼 쓸 수 있는 앱(62)을 통하여 무전기 대신에 스마트폰(60)이 사용되는 방법도 있으나, 무전 할 때마다 장갑을 벗어서 스마트폰(60)의 화면을 켜서 앱을 실행시켜 조작해야 하는 번잡한 문제가 있다.At this time, there is a method of using the
이처럼 종래에는 산업현장의 안전과 작업의 효율성을 위한 의사소통의 모든 면에서 중앙의 네트워크 시스템이 구비되지 않으면 이루어지기 힘든 문제가 있고, 중앙 네트워크 통신 체계가 구축되려면 상당한 비용이 소요되며, 중앙의 관제 부담도 가중되는 문제가 있다.As such, in the past, all aspects of communication for safety and work efficiency in industrial sites were difficult to achieve without a central network system, and establishing a central network communication system required significant costs, and centralized control There is also the problem of increased burden.
이러한 문제의 해결을 위해 본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧에서는 모든 작업자가 스마트폰(60)을 휴대한다는 점에 착안하여, 도 1에 도시된 바와 같이,To solve this problem, in the modular device platform helmet according to the present invention, as shown in FIG. 1, considering that all workers carry a
1. 기울기 센서나 중력 센서 또는 근접 센서나 온도 센서와 같이 스마트폰(60)에 내장된 센서(61)가 활용됨으로써 안전모(10)나 작업자의 신체에 직접 센서가 설치될 필요가 없고, 1. By utilizing the
2. 이산화탄소 센서와 같은 대기 성분 감지 센서나 압력 센서와 같이 스마트폰(60)에 설치되지 않는 센서가 필요한 경우에는 안전모(10)나 작업자의 신체에 센서가 설치되되, 이때 설치되는 센서는 중앙의 특정한 네트워크에 바로 접속될 필요가 없이 근거리 무선 통신으로 작업자가 휴대하는 스마트폰(60)의 근거리 통신 모듈(63)에 접속되어 센서 감지 정보가 스마트폰(60)으로 수신되면 스마트폰(60)은 웹 서버(90)를 통하여 관리자의 개인 PC(70)에 산업현장의 모니터링 정보가 실시간으로 현출될 수 있으며, 2. If a sensor that is not installed in the
3. 작업자 간의 소통 문제에 있어, 안전모에 스마트폰(60)의 무전기 앱을 원격으로 조작할 수 있는 PTT이 설치될 때, 의사소통을 하고자 하는 경우 스마트폰(60)의 화면을 켜고 장갑을 벗어서 스마트폰(60)을 조작하는 번거로운 절차 없이도 안전모(10)에 설치된 PTT 버튼을 누르기만 하면 의사소통이 가능할 수 있다.3. Regarding the problem of communication between workers, when a PTT that can remotely operate the radio app of the
따라서 본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧은 이처럼 스마트폰(60)에 내장된 센서(61)가 사용되거나, 스마트폰(60)에 내장되지 않는 센서(61)가 직접 설치되더라도 웹 서버(90)와 스마트폰(60)으로 종래의 현장 중앙 네트워크가 대체될 수 있으므로 비용과 효율성 면에서 현저하게 향상되며, 스마트폰(60)의 앱(62)을 원격으로 조절할 수 있는 기구인 디바이스 모듈(30)이 안전모(10)에 설치됨으로써, 중앙의 현장 네트워크와 쌍방 통신을 함과 동시에 연산작용을 수행하는 별도의 단말기가 안전모나 작업자의 신체에 설치될 필요가 없다.Therefore, the modular device platform helmet according to the present invention uses the
그러므로 본 발명에 따른 플랫폼 헬멧에서 디바이스 모듈(30)은 첫째로는 스마트폰(60)에 입력되는 터치 동작이나 음성 입력을 원격으로 스마트폰(60)에 전달하는 기구이거나, 스마트폰(60)에 설치된 센서(61)들 중 어느 하나의 기능을 보조하는 기구이거나, 스마트폰(60)의 디지털 음성신호를 수신하여 아날로그로 변환한 다음 증폭하는 기구이거나, 탄소 센서와 같이 스마트폰(60)에 내장되지는 않았지만 산업 안전을 위한 센서 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구성될 수 있다.Therefore, in the platform helmet according to the present invention, the
따라서 산업현장을 전체적으로 살펴보면 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧이 이용된 시스템은 다수의 작업자가 있을 경우, 안전모(10)에 설치된 디바이스 모듈(30)과 스마트폰(60)도 작업자의 수 만큼 복수 개로 존재하고, 작업자가 1인당 하나씩 휴대하는 스마트폰(60)은 기지국(80)을 통하여 웹서버(90)에 연결된 상태이고, 관리자의 pc(70) 또한 웹서버(90)에 유선으로 접속되므로 관리자로부터 각 현장의 모둔 작업자들이 웹서버(90)를 통하여 정보의 쌍방향 전송이 가능한 상태이다.Therefore, looking at the industrial field as a whole, as shown in FIG. 2, the system using the modular device platform helmet according to the present invention includes the
이때 예를 들어 작업자가 추락사고를 당하거나 머리에 충격을 받거나, 또는 탄소 과다로 질식사고가 발생하는 경우에, 스마트폰(60)에 내장된 기울기 센서나 또는 안전모(10)에 설치된 디바이스 모듈(30)을 구성하는 충격 센서 또는 탄소 센서가 스마트폰(60)에 센서의 측정 정보를 전송하고 이 정보가 웹 서버(90)를 통하여 관리자의 PC(70)나 다른 작업자의 스마트폰(60)에 경보 신호를 발생시킬 수 있다.At this time, for example, if a worker has a fall accident, is hit on the head, or is suffocated due to excessive carbon, the tilt sensor built into the
이처럼 별도의 현장 관리 네트워크가 구축되지 않더라도 안전모(10)의 플랫폼(20)에 설치된 디바이스 모듈(30)과 스마트폰(60)만 있으면 아무리 큰 산업현장이라도 훌륭한 안전관리 시스템이 구축될 수 있다.Even if a separate on-site management network is not established, an excellent safety management system can be established in any industrial site, no matter how large, as long as the
이 경우 스마트폰(60)과 안전모(10)에 설치된 디바이스 모듈(30) 간의 무선 연결은 통상적인 블루투스 방식을 포함하는 근거리 통신이며, 이 또한 별도의 네트워크 없이도 안전모(10)에 설치되는 간단한 통신 모듈만으로도 통신이 이루어질 수 있다.In this case, the wireless connection between the
그리고 이때 스마트폰(60)에 설치된 센서(61)는 중력 센서와 가속도계와 회전 벡터 센서를 포함하는 동작 관련 센서들과, 자기장 센서와 근접 센서를 포함하는 위치 관련 센서들과, 습도 센서와 조도 센서와 주변 압력 센서와 온도 센서를 포함하는 환경 측정 센서들과, 심박수 센서와, 라이다 스캐너일 수 있다.And at this time, the
그리고 디바이스 모듈이 수행하는 음성 입력은 인터넷 통화 기능이 이용되는 앱이 사용될 때 이용될 수 있다. 이때 음성 입력은 구체적으로 스마트폰(60)과 무선 연결되는 마이크일 수 있다.And the voice input performed by the device module can be used when an app that uses the Internet call function is used. At this time, the voice input may specifically be a microphone wirelessly connected to the
또한, 디바이스 모듈(30) 중에는 플랫폼(20)에 직접 설치되진 않지만, 안전모(10) 착용자의 귀 위치에 설치되는 무선 골전도 이어폰(326)이 포함될 수 있다. 골전도 이어폰(326)과 마이크(327)로 인해 작업자는 아무리 소음이 큰 작업 현장에서도 주위 소리를 들음과 동시에 스마트폰(60)을 경유하여 다른 작업자들 및 관리자와 의사 소통이 가능할 수 있다.Additionally, the
그리고 스마트폰(60)에 설치된 앱(62)은 스마트폰(60)의 자체 운영체제와 웹서버(90)가 함께 연동되며 작동되므로, 별도의 네트워크 구축에 사용되는 별도의 연산수단이나 데이터베이스가 필요 없게 된다.And since the
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 스마트폰(60)에 내장된 근거리 통신 모듈(63)과 각종 센서(61)들 및 스마트폰(60)에 설치된 앱(62)과 스마트폰(60)의 운영체제 전부가 산업현장에서의 안전 도모를 위한 네트워크 시스템으로 작용할 수 있도록 스마트폰(60)의 자원이 최대한 활용될 수 있는 형태로 본 발명에 따른 플랫폼 헬멧이 구성되는 것이다.Therefore, as shown in FIG. 3, the short-
그런데 안전모(10)에 설치되는 디바이스 모듈(30)은 센서일 수도 있고 스마트폰(60)의 기능을 보조하는 기구일 수도 있으므로 그 형태가 다양할 수 있다. 이처럼 다양한 형태의 기구들이 안전모(10)에 각각 설치되려면 종래에는 그 설치되는 기기에 각 디바이스 또는 센서의 형태에 맞도록 안전모(10)가 제작되어야 하였다. 이처럼 서로 다른 형태의 센서나 디바이스가 추가로 설치될 때마다 안전모(10)가 새롭게 설계되어야 한다면 결국 기존에 제작된 안전모(10)에는 설치 불가능하거나, 또는 추가되는 센서나 디바이스가 착용 될 수 있도록 별도의 웨어러블 수단이 필요할 수 있다.However, the
본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧에서는 이러한 문제가 궁극적으로 해결될 수 있도록 도 4에 도시된 바와 같이 안전모(10)에는 하나 이상의 마운팅 기구(32)가 순차적으로 장착될 수 있는 마운트 레일(21)과 같은 모듈화된 형태의 플랫폼(20)이 안전모(10)의 내측 또는 외부에 마련될 수 있다.In order to ultimately solve this problem in the modular device platform helmet according to the present invention, as shown in FIG. 4, the
이때 플랫폼(20)에는 마운트 레일(21)을 따라 안내되면서 이동 가능한 모듈 컨테이너(31)가 디바이스 모듈(30)의 개수에 대응되게 구비 된다.At this time, the
모듈 컨테이너(31)에는 디바이스 모듈(30)의 모양이 다양하더라도 모듈 컨테이너(31) 내부에 디바이스 모듈(30)이 안정적으로 탑재되면서 이탈되지 않도록 도 7에 도시된 바와 같이 탄성적으로 수축하다가 외력을 제거했을 때 원상회복이 가능한 탄성 홀더(314)가 모듈 컨테이너(31)의 입구 또는 내부에 설치될 수 있다. 탄성 홀더(314)는 탄성을 가진다면 그 구체적인 재질에는 제한이 없고, 모듈 컨테이너(31)의 입구 또는 내부 공간을 채우다가 디바이스 모듈(30)이 탑재되는 순간에만 밀리면서 수축하며 디바이스 모듈(30)이 탑재되면 다시 팽창되어 디바이스 모듈(30)이 이탈되는 것을 방지해준다.Even if the shape of the
이처럼 센서나 기기의 종류에 상관 없이 모듈 컨테이너(31)에 탑재되고, 모듈 컨테이너(31)가 플랫폼(20)에 설치된 마운트 레일(21)에 순서대로 탑재되면, 스마트폰(60)에 내장된 자원 중에서 새롭게 필요한 자원이 생기거나, 또는 변경이 필요하여 디바이스 모듈(30)의 교체나 추가가 필요한 경우에는 모듈 컨테이너(31)를 마운트 레일(21)로부터 이?y시키거나 추가시키는 형태로 간단하게 교체나 변경이 이루어질 수 있다.In this way, regardless of the type of sensor or device, it is mounted on the
이때 특히 중요한 점은 이렇게 센서나 기기의 종류에 상관없이 표준화된 모듈형태로 설치가 가능하려면 디바이스 모듈(30)을 이루는 각각의 센서나 기구의 형태가 다르더라도 동등하게 전원이 공급되어야 한다.What is particularly important at this time is that in order to enable installation in a standardized module form regardless of the type of sensor or device, power must be supplied equally even if each sensor or mechanism forming the
이를 위해서 본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧은 도 5에 도시된 바와 같이 플랫폼(20)을 이루는 가이드 터널(미도시) 또는 마운트 레일(21)에 연결되는 배터리 모듈(50)이 설치되어야 하고, 마운트 레일(21)의 길이 방향을 따라 배터리 모듈(50)로부터 전력이 이송되는 전극 또는 케이블이 마운트 레일(21)의 길이 방향으로 설치되거나 가이드 터널 또는 마운트 레일(21) 자체의 일부가 도전체로 형성되고, 모듈 컨테이너(31)의 외부 표면의 소정 부위에는 전극 또는 케이블과 밀착되거나 접속되는 외부 전극(312)이 형성될 수 있다.To this end, the modular device platform helmet according to the present invention must be installed with a
그리고 모듈 컨테이너(31)의 내부에는 외부 전극(312)과 연결되는 내부 배선 및 내부 배선의 단부에 형성되는 내부 전극(321)이 설치되고, 내부 전극(321)은 모듈 컨테이너(31)에 설치되는 디바이스 모듈(30)에 접속되어 디바이스 모듈(30)에 전력을 공급할 수 있다.And, an internal wiring connected to the
따라서 디바이스 모듈(30)을 이루는 각각의 센서나 기구들은 그 형태가 다른 만큼 전극의 위치나 접속 방식도 다를 수 있지만, 이러한 개별 센서나 기구들은 도 6에 도시된 바와 같이 모듈 컨테이너(31) 내부에 마련된 기구 접속을 위한 터미널에 해당하는 내부 전극(321)에 단자가 결합하여 전력을 공급받을 수 있고, 각각의 모듈 컨테이너(31)는 모듈 컨테이너(31)의 외부 표면에 마련된 외부 전극(312)과 마운트 레일(21)에 형성된 레일 전극(211)이 항상 접촉상태가 유지되므로 전력을 공급받을 수 있다.Therefore, each sensor or device that makes up the
이로써, 본 발명에 따른 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧은 스마트폰(60)에 내장된 자원을 최대한으로 활용할 수 있도록 근거리 통신으로 스마트폰(60)에 연결되고 배터리 모듈(50)로부터 전원을 공급받으며 다양한 종류로 구성되는 디바이스 모듈이 표준화된 형태로 자유롭게 장착 및 탈착 또는 추가될 수 있으므로, 종래와 같은 별도의 현장 네트워크 시스템이 구축될 필요가 없더라도 오히려 더 저렴한 비용으로 더 많은 종류의 정보 모니터링이 가능한 시스템이 구축되도록 할 수 있다.As a result, the modular device platform helmet according to the present invention is connected to the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능 함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention in the technical field to which the present invention pertains. It will be clear to anyone with ordinary knowledge.
10 : 안전모 11 : 플랫폼 터널
20 : 플랫폼 21 : 마운트 레일
30 : 디바이스 모듈 31 : 모듈 컨테이너
32 : 마운팅 기구 40 : 무선 통신 모듈
50 : 배터리 모듈 60 : 스마트폰
61 : 센서 62 : 앱
63 : 근거리 통신 모듈 64 : 무선 랜 모듈
70 : PC 80 : 기지국
90 : 웹 서버 211 : 레일 전극
312 : 외부 전극 313 : 기구 접속 전극
314 : 탄성 홀더 321 : 내부 전극
325 : 무전 버튼 326 : 골전도 이어폰
327 : 마이크10: Hard hat 11: Platform tunnel
20: platform 21: mount rail
30: device module 31: module container
32: mounting mechanism 40: wireless communication module
50: Battery module 60: Smartphone
61: Sensor 62: App
63: short-range communication module 64: wireless LAN module
70: PC 80: Base station
90: web server 211: rail electrode
312: External electrode 313: Instrument connection electrode
314: elastic holder 321: internal electrode
325: radio button 326: bone conduction earphone
327: microphone
Claims (8)
상기 안전모의 외부 또는 내측에 설치되는 플랫폼과;
상기 플랫폼에 장착되어, 상기 안전모 착용자의 스마트폰에 전송될 전자 신호 또는 음성신호를 발생시키거나, 상기 스마트폰으로부터 전송받는 전자 신호 또는 음성신호를 시각적 또는 청각적으로 출력하는 디바이스 모듈과;
상기 디바이스 모듈이 발생시키는 전자 신호를 상기 스마트폰으로 무선 전송하는 무선 통신 모듈;을 포함하는 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧.Ordinary safety helmets used for safety-requiring work, driving, or leisure;
a platform installed outside or inside the safety helmet;
a device module mounted on the platform, generating an electronic signal or voice signal to be transmitted to the smartphone of the hard hat wearer, or visually or audibly outputting an electronic signal or voice signal transmitted from the smartphone;
A modular device platform helmet comprising a wireless communication module that wirelessly transmits an electronic signal generated by the device module to the smartphone.
상기 디바이스 모듈은 상기 스마트폰에 입력되는 터치 동작이나 음성 입력을 원격으로 스마트폰에 전달하는 기구, 스마트폰에 설치된 센서들중 어느 하나의 기능을 보조하는 기구, 스마트폰의 디지털 음성신호를 수신하여 아날로그로 변환한 다음 증폭하는 기구, 스마트폰에 내장되지 않은 산업안전을 위한 센서 중 어느 하나로 이루어지는 마운팅 기구가 적어도 하나 이상 조합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧.According to paragraph 1,
The device module is a device that remotely transmits a touch action or voice input to the smartphone, a device that assists the function of one of the sensors installed in the smartphone, and a device that receives a digital voice signal from the smartphone. A modular device platform helmet characterized by a combination of at least one mounting mechanism consisting of a device that converts to analog and then amplifies it, and a sensor for industrial safety that is not built into a smartphone.
상기 스마트폰에 설치된 센서는 중력 센서와 가속도계와 회전 벡터 센서를 포함하는 동작 관련 센서들과, 자기장 센서와 근접 센서를 포함하는 위치 관련 센서들과, 습도 센서와 조도 센서와 주변 압력 센서와 온도 센서를 포함하는 환경 측정 센서들과, 심박수 센서와, 라이다 스캐너이며,
상기 음성 입력은 인터넷 통화 기능이 이용되는 앱이 사용될 때 수행되는 것을 특징으로 하는 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧.According to paragraph 2,
Sensors installed in the smartphone include motion-related sensors including a gravity sensor, an accelerometer, and a rotation vector sensor, location-related sensors including a magnetic field sensor and a proximity sensor, a humidity sensor, an illumination sensor, an ambient pressure sensor, and a temperature sensor. Environmental measurement sensors including, a heart rate sensor, and a lidar scanner,
A modular device platform helmet, characterized in that the voice input is performed when an app using an Internet call function is used.
상기 안전모에 설치되어, 상기 디바이스 모듈과 상기 무선 통신 모듈에 전력을 공급하는 배터리 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧.According to paragraph 2,
A modular device platform helmet further comprising a battery module installed on the safety helmet and supplying power to the device module and the wireless communication module.
상기 안전모에는 하나 이상의 상기 마운팅 기구가 순차적으로 장착될 수 있는 마운트 터널 또는 마운트 레일 형태의 플랫폼이 상기 안전모의 내측 또는 외부에 마련되는 것을 특징으로 하는 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧.According to paragraph 4,
A modular device platform helmet, characterized in that a platform in the form of a mount tunnel or mount rail on which one or more of the mounting mechanisms can be sequentially mounted on the hard hat is provided inside or outside the hard hat.
상기 플랫폼에는 상기 가이드 터널 또는 가이드 레일 형태를 따라 안내되면서 이동 가능한 모듈 컨테이너가 상기 디바이스 모듈의 개수에 대응되게 구비되며,
상기 모듈 컨테이너에는 상기 디바이스 모듈의 모양이 다양하더라도 모듈 컨테이너 내부에 디바이스 모듈이 안정적으로 탑재되면서 이탈되지 않도록 탄성적으로 수축되며 외력 제거시 원상회복되는 탄성 홀더가 모듈 컨테이너의 입구 또는 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧.According to clause 5,
The platform is provided with module containers that can be moved while being guided along the guide tunnel or guide rail shape corresponding to the number of device modules,
In the module container, even if the shape of the device module is diverse, the device module is stably mounted inside the module container and elastically contracts to prevent it from falling off, and an elastic holder that is restored to its original state when external force is removed is installed at the entrance or inside of the module container. Featuring a modular device platform helmet.
상기 플랫폼을 이루는 상기 가이드 터널 또는 가이드 레일에는 길이방향을 따라 상기 배터리 모듈로부터 전력이 이송되는 전극 또는 케이블이 길이방향으로 설치되거나 상기 가이드 터널 또는 가이드 레일 자체의 일부가 도전체로 형성되고,
상기 모듈 컨테이너의 외부 표면의 소정 부위에는 상기 전극 또는 케이블과 밀착되거나 접속되는 외부 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧.According to clause 5,
Electrodes or cables through which power is transferred from the battery module along the longitudinal direction are installed in the guide tunnel or guide rail forming the platform, or a part of the guide tunnel or guide rail itself is formed of a conductor,
A modular device platform helmet, characterized in that an external electrode is formed in a predetermined area of the outer surface of the module container and is in close contact with or connected to the electrode or cable.
상기 모듈 컨테이너의 내부에는 상기 외부 전극과 연결되는 내부 배선 및 내부 배선의 단부에 형성되는 내부 전극이 설치되고, 상기 내부 전극은 상기 모듈 컨테이너에 설치되는 디바이스 모듈에 접속되어 디바이스 모듈에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 모듈식 디바이스 플랫폼 헬멧.In clause 7,
Inside the module container, an internal wiring connected to the external electrode and an internal electrode formed at an end of the internal wiring are installed, and the internal electrode is connected to a device module installed in the module container to supply power to the device module. A modular device platform helmet characterized by:
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